本发明专利技术提出了一种舵面转角测试系统。该系统包括:4个舵面转角测试单元、4台立式基座、4个关节臂、1台集成机柜和测试系统软件。其中:每个舵面转角测试单元均包括:3个三维探针,3个三维探针通过关节臂与立式基座连接,关节臂,用于带动三维探针转动,调节舵面转角测试单元的三维探针的位置,使得被测件置于舵面转角测试单元测量范围内;舵面转角测试单元向被测件的被测面投射激光光点;对光点进行成像;分析计算光点位置信息;将位置信息转换成RS485信号输出。本发明专利技术实施例可以用于对动态旋转状态下的舵面旋转角度进行实时动态测量,以考察实际旋转角度与综合控制计算机发出的控制信号的一致程度,完成综合控制计算机的功能检测。
【技术实现步骤摘要】
舵面转角测试系统
本专利技术涉及测试测量
,尤其是涉及一种舵面转角测试系统。
技术介绍
控制与导航系统作为飞行器的重要组成部分,主要包括综合控制计算机、惯性测量组件和舵机系统等,其性能指标影响飞行器的整体效能。以往测试方法针对各具体型号设计研制,功能分散,测试时相对独立,测试效率低。在研制新型号的同期,必须研制必要的测试方法满足测试需求。
技术实现思路
为解决目前测试方法单一,测试复杂的问题,本专利技术提供一种舵面转角测试方法,用于对动态旋转状态下的舵面旋转角度进行实时动态测量,以考察实际旋转角度与综合控制计算机发出的控制信号的一致程度,完成综合控制计算机的功能检测。舵面转角测试系统主要由4个舵面转角测试单元、4台立式基座和关节臂、1台集成机柜、测试系统软件组成。舵面转角测试单元包括3个三维探针,采用相应机械结构将其固定,并带有安装接口,可固定在立式基座的关节臂上。舵面转角测试单元主要功能包括:向被测面投射激光光点;对光点进行成像;分析计算光点位置信息;将位置信息转换成RS485信号输出。立式基座和关节臂用于安装4个舵面转角测试单元,可根据具体空间方位需要调节测试单元位置,使被测件位于测试单元测量范围内。集成机柜包括机柜、内装的工控机、显示器、采集时序控制电路及机箱。工控机内装有1块A/D采集卡和2块串口采集卡,并安装测量系统软件。工控机主要功能包括:运行测量系统软件、采集三维探针RS485数据、与控制电路通讯、采集电源电压信号、进行系统自检、采集上电信号。采集时序控制电路主要功能包括:控制三维探针、AD采集卡和反馈信号采集的采集时序、模拟信号的调理、反馈信号的转发、与工控机通信,控制测量过程。测试系统软件采集电源模块电压、完成系统自检、分析三维探针数据、计算转角、显示转角曲线、生成测试报告。本专利技术实施例可以用于对动态旋转状态下的舵面旋转角度进行实时动态测量,以考察实际旋转角度与综合控制计算机发出的控制信号的一致程度,完成综合控制计算机的功能检测。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案,下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见,下面所描述的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域的技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一实施例的舵面转角测试系统系统整体布局示意图;图2为本专利技术一实施例的舵面转角测试系统系统组成框图;图3为本专利技术一实施例的舵面转角测试系统转角测量原理示意图;图4为本专利技术一实施例的获取三个特征点坐标图的示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本专利技术一部分实施例,而不是全部实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下,所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。下面将详细描述本专利技术的各个方面的特征和示意性实施例。在下面的详细描述中,提出了许多具体细节,以便提供对本专利技术的全面理解。但是,对于本领域的技术人员来说很明显的是,本专利技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本专利技术的示例来提供对本专利技术的更好的理解。本专利技术决不限于下面所提出的任何具体设置和方法,而是在不脱离本专利技术的精神的前提下覆盖了结构、方法、器件的任何改进、替换和修改。在附图和下面的描述中,没有示出公知的结构和技术,以避免对本专利技术造成不必要的模糊。需要说明的是,在不冲突的情况下,本专利技术实施例及实施例中的特征可以互相结合,各个实施例可以相互参考和引用。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。图1为本专利技术一实施例的系统整体布局示意图;图2为本专利技术一实施例的系统组成框图。参见图1和图2,舵面转角测试系统可以包括:4个舵面转角测试单元1)、4台立式基座3、4个关节臂2、1台集成机柜4和测试系统软件9。其中:每个舵面转角测试单元1均包括:3个三维探针5,3个三维探针5通过关节臂2与立式基座3连接,关节臂2,用于带动三维探针5转动,调节舵面转角测试单元1的三维探针5的位置,使得被测件置于舵面转角测试单元1测量范围内;舵面转角测试单元1向被测件的被测面投射激光光点;对光点进行成像;分析计算光点位置信息;将位置信息转换成RS485信号输出。在一些实施例中,立式基座3内部设置有电缆,电缆的两端从立式基座3内部伸出,电缆的一端连接三维探针5,电缆的另一端连接机箱13内部的采集时序控制电路。在一些实施例中,集成机柜4包括:机柜、工控机12、显示器8、机箱13,机箱13内部有采集时序控制电路;工控机12内装有:1块A/D采集卡7和2块串口采集卡6,并安装测试系统软件9;运行测试系统软件9,工控机12与采集时序控制电路通讯,用串口采集卡6采集三维探针RS485数据、用A/D采集卡7采集电源电压信号,将采集三维探针RS485数据和电源电压信号反馈给工控机12,完成工控机12自检和测试;采集时序控制电路用于与工控机12通讯,控制三维探针5、AD采集卡7的工作,采集时序控制电路将采集电源电压信号、采集时序、经过调理的模拟信号反馈给工控机12,完成测试过程。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的系统,其特征在于,其中:测试系统软件9,用于采集电源模块电压、完成工控机12自检、分析三维探针数据、计算转角、显示转角曲线、生成测试报告。图3为本专利技术一实施例的转角测量原理示意图,图4为本专利技术一实施例的获取三个特征点坐标图的示意图。参考图3和图4,转角是相对于起始零位的偏转角,而起始零位是上电后所处的初始位置1。转角的测量可转化为当前时刻的法向量相对于初始位置1法向量的夹角。上电后,处于初始位置1的法向量为ov1,当转动到终点位置2时,法向量为ov2。转角θ与法向量ov1与ov2的夹角大小一致。因此,转角的测量转化为法向量的测量。因为三个非共线点确定一个平面,因此对于一个平面只需获得其上三个非共线点在同一坐标系下的三维坐标,即可得到该平面的法向方向。如何获取非共线三点在同一三维坐标系下的三维坐标是动态舵面转角测试的关键问题。传统的接触式测量不适合动态测量,且效率低。光学非接触测量手段是动态三维尺寸或位姿的测量的发展趋势。这里利用三维探针技术进行转角的测量。三维探针由高速摄像机、激光器及硬件处理电路组成。激光器发出激光光束投射到被测平面上,摄像机从另一角度拍摄光点图像,根据三维探针模型计算光点三维坐标。如图4所示,对每个舵面采用三个三维探针来测量。三个三维探针分别向舵面投射激光光线,在舵面上形成三个非共线光点。设三条激光光线的直线方程分别为:其中,(x01,y01,z01)、(x02,y02,z02)和(x03,y03,z03)分别为三条直线的基准点坐标;(x11-x01,y11-y01,z11-z01)T、(x12-x02,y12-y02,z12-z02)T和(x13-x03,y13-y03,z13-z03)T分别为三条直线的方向矢量;t为直线方程的参数,不同的t值对应直线方程上不同点。由上述直线方程可知,要获得激光光线上点P的三维坐标需满足两个条件,其一是获得激光光线的直线方程本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种舵面转角测试系统,其特征在于,包括:4个舵面转角测试单元(1)、4台立式基座(3)、4个关节臂(2)、1台集成机柜(4)和测试系统软件(9);其中:每个舵面转角测试单元(1)均包括:3个三维探针(5),3个三维探针(5)通过关节臂(2)与立式基座(3)连接,关节臂(2),用于带动三维探针(5)转动,调节舵面转角测试单元(1)的三维探针(5)的位置,使得被测件置于舵面转角测试单元(1)测量范围内;舵面转角测试单元(1)向被测件的被测面投射激光光点;对光点进行成像;分析计算光点位置信息;将位置信息转换成RS485信号输出。
【技术特征摘要】
1.一种舵面转角测试系统,其特征在于,包括:4个舵面转角测试单元(1)、4台立式基座(3)、4个关节臂(2)、1台集成机柜(4)和测试系统软件(9);其中:每个舵面转角测试单元(1)均包括:3个三维探针(5),3个三维探针(5)通过关节臂(2)与立式基座(3)连接,关节臂(2),用于带动三维探针(5)转动,调节舵面转角测试单元(1)的三维探针(5)的位置,使得被测件置于舵面转角测试单元(1)测量范围内;舵面转角测试单元(1)向被测件的被测面投射激光光点;对光点进行成像;分析计算光点位置信息;将位置信息转换成RS485信号输出。2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,其中:立式基座(3)内部设置有电缆,电缆的两端从立式基座(3)内部伸出,电缆的一端连接三维探针(5),电缆的另一端连接机箱(13)内部的采集时序控制电路。3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,其中:集成机柜(4)包...
【专利技术属性】
技术研发人员:徐玮,易水华,张高强,谢强,徐剑,李贺,万蒋亮,梅欢,熊静,
申请(专利权)人:江西洪都航空工业集团有限责任公司,
类型:发明
国别省市:江西,36
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。